Ученые из РФ, КНР и Монголии нашли способ заменить нефть жидким углем

Фото из открытых источников

Международная группа ученых из России, Монголии и Китая предложила новый способ использования угля, превращая его в жидкую форму с возможностью получения ценных химических продуктов. В журнале Materials представлены результаты работы исследователей, показавшие, что при переработке угля по разработанной методике можно извлечь до 97,5% полезного продукта с минимальным уровнем вредных примесей.

Эта технология позволяет существенно сократить количество отходов и снизить выбросы канцерогенных веществ, включая бензапирен, что делает процесс безопаснее для окружающей среды и человека.

Основной принцип метода заключается в нагревании угля до температуры около 380 °C в присутствии жидких растворителей — таких как каменноугольная смола, нефтяной газойль или их смесь. При этом происходит разрушение исходной структуры угля и образование жидких полиароматических углеводородов — сложных органических соединений, которые широко применяются в промышленности. Особенно важным является то, что полученные продукты обладают высокой термической и химической устойчивостью, благодаря высокой степени ароматичности молекул. Это качество делает их пригодными для создания материалов, способных выдерживать экстремальные условия эксплуатации.

Современная нефтепереработка сталкивается с множеством вызовов, включая ухудшение качества сырья и удорожание процессов очистки. Одновременно падает спрос на металлургический кокс, что ведет к сокращению объемов производства каменноугольной смолы — традиционного источника углеродных соединений. В таких условиях использование угля в качестве альтернативного сырья для химической промышленности становится особенно актуальным. Разработка, предложенная учеными, демонстрирует, что уголь можно использовать не только как топливо, но и как ценный химический ресурс.

Еще одним важным достоинством технологии является ее экономическая и техническая доступность. Процесс протекает без применения катализаторов и водорода, что существенно снижает затраты и упрощает промышленную реализацию. Это особенно ценно для регионов, обладающих значительными угольными ресурсами, таких как Красноярский край. Внедрение технологии может стать базой для создания научно-производственных комплексов, где фундаментальные исследования и промышленное производство будут тесно связаны между собой.

Полученные жидкие углеродные материалы могут служить сырьем для производства игольчатого кокса, используемого в мощных электродах для металлургии и аккумуляторных систем, а также для создания углеродного волокна и высокопрочных композитов. Эти материалы находят применение в авиастроении, автомобилестроении и строительстве, где требуется легкость в сочетании с прочностью и устойчивостью к внешним воздействиям. Кроме того, управление параметрами растворителей позволяет получать продукты с заданными свойствами, адаптированными под конкретные задачи в разных отраслях.

Новый метод открывает перспективу частичной замены нефтяного сырья в химической промышленности и предлагает устойчивую, экологически щадящую альтернативу традиционным технологиям. Благодаря высокой эффективности и экологической безопасности он может быть востребован в различных отраслях и регионах, особенно в условиях перехода к более ответственному использованию углеродных ресурсов.